(57)【要約】  本発明は、内側部材（２）と、外レース（３）と、内側部材（２）と外レース（３）との間に制限された範囲で変位可能に配置されるロック部材と、を備え、ロック部材は、湾曲した内側面（６）と、湾曲した外側面（９）とを有する締結こま（４）であることを特徴とする、始動装置用のフリーホイール（１）に関する。
2019510912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側部材（２）と、
外レース（３）と、
前記内側部材（２）と前記外レース（３）との間に制限された範囲で変位可能に配置されるロック部材と、
を備える、始動装置用のフリーホイール（１）であって、
前記ロック部材は、湾曲した内側面（６）と、湾曲した外側面（９）とを有する締結こま（４）であることを特徴とするフリーホイール（１）。
【請求項２】
前記締結こま（４）は、前記湾曲した内側面（６）と、前記湾曲した外側面（９）との間の領域で窄まるように形成されている、請求項１記載のフリーホイール（１）。
【請求項３】
前記内側部材（２）は、湾曲した内側軌道（５）を有し、前記外レース（３）は、アーチ状部（７）が設けられた湾曲した外側軌道（８）を有しており、または、前記内側部材（２）は、アーチ状部（７）が設けられた湾曲した内側軌道（５）を有し、前記外レース（３）は、湾曲した外側軌道（８）を有している、請求項１または２記載のフリーホイール（１）。
【請求項４】
前記内側軌道（５）の曲率は、前記内側面（６）の曲率に近似され、前記外側軌道（８）の曲率は、前記外側面（９）の曲率に近似されている、請求項３記載のフリーホイール（１）。
【請求項５】
前記内側軌道（５）の曲率は、前記内側面（６）の曲率に相当し、前記外側軌道（８）の曲率は、前記外側面（９）の曲率に相当する、請求項３記載のフリーホイール（１）。
【請求項６】
前記締結こま（４）を締結するために、前記内側面（６）は、前記内側軌道（５）とともに第１の接触面を形成し、前記外側面（９）は、前記外側軌道（８）とともに第２の接触面を形成する、請求項３から５までのいずれか１項記載のフリーホイール（１）。
【請求項７】
戻し力を発生させるばね（１１）が設けられており、前記ばね（１１）は、第１の端部でもって前記外レース（３）のばね保持部（１０）に配置され、第２の端部でもって前記締結こま（４）に配置されている、請求項１から６までのいずれか１項記載のフリーホイール（１）。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか１項記載のフリーホイール（１）を備える、内燃機関用の始動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フリーホイールに関する。さらに本発明は、このフリーホイールを備える始動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術において、フリーホイールは、長らく公知となっている。独国特許出願公開第１０２００５０３４０３９号明細書には、ローラ型フリーホイールが記載され、独国特許出願公開第２８３６１１４号明細書には、締結体（スプラグ）型フリーホイールが記載されている。さらに独国特許出願公開第１０２０１００５２９２１号明細書において、内側軌道および外側軌道に締結輪郭が設けられたフリーホイールの一変化態様が公知である。
【０００３】
ローラ型または締結体型フリーホイールの出力密度は、締結要素と軌道との間の接触の最大の使用時間により規定されている（ヘルツ接触）。この場合、使用時間の終わりは、大抵の場合、軌道内または締結要素自体の材料疲労である。
【０００４】
従来慣用のローラ型および締結体型フリーホイールでは、締結要素と軌道との間で、曲率半径は、大抵の場合、著しく異なっているか、またはそれどころか逆向きとなっている。これにより、略線形の接触部が生じてしまい、このような接触部は、高い圧力に耐えねばならない。
【０００５】
独国特許出願公開第１０２０１００５２９２１号明細書には、内側軌道および外側軌道に設けられた凹部により、軌道の曲率がローラのアールに近似する一変化態様が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、技術的課題は、従来技術における欠点を解消し、より高い出力密度を実現することである。これに関連して、構造空間を減じるとともに、少ない材料使用でより大きなトルクを伝達できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は、本発明により、特に、内側部材と、外レースと、内側部材と外レースとの間に制限された範囲で変位可能に配置されるロック部材と、を備える、始動装置用のフリーホイールであって、ロック部材は、湾曲した内側面と、湾曲した外側面とを有する締結こま（Ｋｌｅｍｍｓｔｅｉｎ）であることを特徴とするフリーホイールによって解決される。
【０００８】
この締結こまを設けたことで、締結要素と軌道との間の圧力の減少が達成可能である。
【０００９】
好ましくは、曲率は、曲線、円弧または円にしたがった形状を表している。好ましくは、少なくとも１つの曲線、円弧または円が、曲率を規定している。特に好ましくは、曲率は、互いに異なる幾何学形状を有する少なくとも２つの曲線および／または互いに異なる半径を有する少なくとも２つの円弧から構成される形状を表している。
【００１０】
本発明による一実施の形態では、締結こまは、湾曲した内側面と、湾曲した外側面との間の領域で窄まるように形成されている。
【００１１】
窄みを設けたことで、締結を簡単に行うことができる。
【００１２】
好ましくは、締結こまは、両凹の形状を呈している。これにより、フリーホイールの空転からトルク伝達への切り換えが簡単に実施可能である。
【００１３】
フリーホイールの高い容量密度は、特にスリムな構造形態を可能にする。これにより、新しい製造技術、好ましくは外レースのパンチング加工の使用が生じ、このことは、結果として生産コストを低下させることができる。
【００１４】
本発明による別の一実施の形態では、内側部材は、湾曲した内側軌道を有し、外レースは、アーチ状部が設けられた湾曲した外側軌道を有しており、または、内側部材は、アーチ状部が設けられた湾曲した内側軌道を有し、外レースは、湾曲した外側軌道を有している。
【００１５】
好ましくは、内側部材または外レースは、円柱形に形成されている。好ましくは、内側部材または外レースは、円柱形の軌道を規定するアールを有している。
【００１６】
円柱状の内側軌道または円柱状の外側軌道を使用したことで、フリーホイールの締結が、あらゆる位置で空転距離なしに可能である。
【００１７】
好ましくは、締結こまおよび外側軌道の輪郭を、フレキシブルに構成可能である。これにより、「通常の」トルクを大きく超過したときに接触点における締結角度が増大するように、設計を調整することができる。締結角度が増大するにつれ、フリーホイールのスリップ傾向は上昇する。これにより、伝達可能なトルクが最大トルクに制限される。このとき、外レースおよび締結こまの頑強な構成は、フリーホイールの損傷を防止する。
【００１８】
本発明による別の一実施の形態では、内側軌道の曲率は、内側面の曲率に近似され、外側軌道の曲率は、外側面の曲率に近似されている。
【００１９】
締結こまの曲率は、内側軌道の曲率および外側軌道の曲率に近い。これにより、荷重がかかったとき、接触箇所において理想的な形で大きな接触面が生じる。これにより、圧力は大幅に減少する。
【００２０】
好ましくは、内側軌道の曲率は、内側面の曲率より小さい。好ましくは、外側軌道の曲率は、外側面の曲率より小さい。
【００２１】
本発明による別の一実施の形態では、内側軌道の曲率は、内側面の曲率に相当し、外側軌道の曲率は、外側面の曲率に相当する。
【００２２】
これにより、フリーホイールの代替的な構成が可能である。
【００２３】
本発明による別の一実施の形態では、締結こまを締結するために、内側面は、内側軌道とともに第１の接触面を形成し、外側面は、外側軌道とともに第２の接触面を形成する。
【００２４】
これにより、締結を簡単に行うことができる。
【００２５】
本発明による別の一実施の形態では、戻し力を発生させるばねが設けられており、ばねは、第１の端部でもって外レースのばね保持部に配置され、第２の端部でもって締結こまに配置されている。
【００２６】
好ましくは、締結こまの幾何学形状および質量、ばねの位置ならびにばね力は、内側軌道からの締結こまの持ち上がりが所定の回転数から実施され得るように互いに調整されている。これによりフリーホイールは、空転動作中、損失なしに動作可能である。
【００２７】
さらに、上記課題は、特に、フリーホイールを備える、内燃機関用の始動装置により解決される。
【００２８】
このフリーホイールは、内燃機関のスタータドライブ、特に常時噛み合い型のスタータでの使用に好適である。異なる機能領域を有する締結こまを使用したことで、最大で伝達可能なトルクを制限することができる。これにより、フリーホイールは、内燃機関の始動に失敗したとき等に発生することがある想定外に極めて高いトルクに対し、頑強である。
【００２９】
以下、本発明を図面に例示する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係るフリーホイールの概略図である。
【図２】図１に示したフリーホイールの概略平面図である。
【図３】フリーホイールの締結こまの概略図である。
【図４】空転中のフリーホイールの概略図である。
【図５】締結こまが締結された状態のフリーホイールの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１は、本発明に係るフリーホイール１の概略図を示しており、図２は、このフリーホイール１を概略平面図で示している。
【００３２】
フリーホイール１は、内燃機関用の始動装置用に予定されている。フリーホイール１は、円柱形の内側部材２と、外レース３と、内側部材２と外レース３との間に制限された範囲で変位可能に配置された３つのロック部材とを備えている。３つのロック部材は、締結こま（Ｋｌｅｍｍｓｔｅｉｎ）４として形成されている。締結こま４は、湾曲した内側面６と、湾曲した外側面９とを有している。
【００３３】
内側部材２は、湾曲した内側軌道５を有している。外レース３は、締結こま４の数に応じて３つのアーチ状部７を有している。アーチ状部７は、外レース３の湾曲した外側軌道８を形成している。内側部材２は、円柱状の形状を呈している。円柱状に形成した内側部材２を使用することで、内側部材２のアールにしたがった曲率を有する内側軌道５が得られる。その際、フリーホイールの締結は、あらゆる位置で空転距離なしに行われる。内側軌道５の曲率は、内側面６の曲率に近似されている。さらに、外側軌道８の曲率は、外側面９の曲率に近似されている。
【００３４】
締結こま４を締結するために、内側面６は、内側軌道５とともに第１の接触面を形成し、外側面９は、外側軌道８とともに第２の接触面を形成している。
【００３５】
フリーホイール１は、３つのばね１１を備えている。ばね１１は、締結こま４のために戻し力を発生させるように構成されている。３つのばね１１は、第１の端部でもって外レース３のばね保持部１０に配置され、第２の端部でもって締結こま４に配置されている。
【００３６】
図３は、フリーホイール１の締結こまの概略図を示している。既に上で言及したように、締結こま４は、湾曲した内側面６と、湾曲した外側面９とを有している。締結こま４の断面は、湾曲した内側面６と、湾曲した外側面９との間の領域で窄まるように形成されている。締結こま４は、両凹の形状を呈している。
【００３７】
図４は、空転（矢印１２参照）中のフリーホイール１の概略図を示し、図５には、締結こま４が締結されたときのトルク（矢印１３参照）を示した。
【００３８】
締結角度が増大するにつれ、フリーホイール１のスリップ傾向は上昇する。これにより、伝達可能なトルクが最大トルクに制限される。このとき、外レース３および締結こま４の頑強な構成は、フリーホイール１の損傷を防止する。
【００３９】
この締結こまを設けたことで、最大で伝達可能なトルクを制限可能である。これにより、フリーホイールは、内燃機関の始動に失敗したとき等に発生することがある想定外に極めて高いトルクに対し、頑強である。
【符号の説明】
【００４０】
１  フリーホイール
２  内側部材
３  外レース
４  締結こま
５  内側軌道
６  内側面
７  アーチ状部
８  外側軌道
９  外側面
１０  ばね保持部
１１  ばね
１２  矢印
１３  矢印
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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